摘要：採用國家測繪地理資訊局打造的天地圖線上衛星影像地圖,利用系統自帶的面積計算功能,對比了2014年9月和2020年1月2個時間節點的影像地圖,初步估算了黃河三角洲清水溝流路入海口處近5a的淤積速率,大致瞭解了近幾年的海岸帶侵蝕淤積狀況。
關鍵詞： 侵蝕淤積 天地圖 測繪學 海岸帶 淤積建平 淤積狀態 黃河三角洲
天地圖是由國家測繪地理資訊局打造的一款線上地理資訊公共服務平臺，是國家基礎地理資訊中心建設的網路化地理資訊貢獻與服務門戶，收錄的資料包括了全國各省市自治區的各級測繪地理資訊，與此同時，還集成了部分政府部門、社會組織、大型企業和事業單位等公共服務資源，可以為廣大地理資訊從業者提供統一、標準和權威的線上地理資訊綜合服務，為開發者提供應用程式開發介面和線上服務資源，可滿足各類基於地理資訊的應用開發需求。
黃河三角洲，是黃河入海口攜帶泥沙在渤海凹陷處沉積形成的沖積平原，是我國最年輕、最廣闊、儲存最完整的河口新生溼地。受黃河上游來水、來沙量的影響，黃河入海口海岸帶先後經歷了快速淤積期、穩定造陸期、快速侵蝕期和淤積侵蝕交替期4個時期。本文透過天地圖所提供的近5a衛星影像資料，藉助線上工具，研究黃河入海口處的侵蝕淤積變化特徵，為黃河三角洲溼地資源研究提供資料支撐。
1、黃河三角洲入海口水路變化
1855年8月（清咸豐五年六月），黃河在河南蘭考北岸銅瓦廂決口後，黃河水流向東北，襲奪山東大清河入渤海，從此黃河結束了黃河南流襲奪淮河入海的狀況，現代黃河河道河東營黃河三角洲平原逐步發育[1]。
1964年初，為治理黃河水患，經人工措施，黃河水開啟了刁河口入海流路。13a後，為解決刁河口流路排沙洩洪能力降低問題，1976年黃河改道清水溝流路。刁河口流路停止來水來沙補給後，海岸帶快速侵蝕。上世紀80年代，為保證黃河三角洲海岸線穩定，開始在刁口流路海岸線修建海防大堤，減緩海洋風暴潮對海岸帶的侵蝕。但河口地區海水肆虐侵蝕，海岸線蝕退嚴重，沿海10km的土地被海水吞噬。2010年，為恢復和保持刁口河流路的生態環境，實施了黃河三角洲生態調水和刁口河流路恢復過水試驗工程，開始對刁口河流路進行生態調水，刁口河流路河口海岸帶侵蝕淤積基本處於平衡狀態[2]。
1976年，黃河入海流域進行人工改道青水溝後，河口海岸帶受海洋動力條件、黃河上游降水量、黃土高原植被綠化、小浪底水庫調水調沙等影響，清水溝流路河口海岸帶經歷了複雜的侵蝕、淤積過程，多年的海岸線監測結果表明，河口侵蝕和淤積基本處於動態變化中。入海口在剛改道清水溝時，河口沙嘴持續向東南方向推進（沙嘴1),1996年再次進行人工改道後，入海河口沙嘴開始向東北方向推進（沙嘴2），失去來水來沙補給的沙嘴1受洋流侵蝕，逐步消退，沙嘴2則持續沿東北方向發育[3,4]。河入海口不同流路如圖1所示。
圖1黃河入海口不同流路
2、天地圖應用
2.1影像選取
天地圖包括線上地理資訊服務、二次開發介面服務等，其中線上地理資訊服務又包括2D平面地圖模式和衛星影像模式。本次研究，主要是利用天地圖的衛星影像模式下的時空影像模組。該模組提供了最早至2006年的影像資料，且從2018年開始，每2～3個月更新一次，可以更加精準地展現同一地物的不同年際動態變化特徵，有助於識別地物的週期性演化規律。
透過線上地圖，選擇時空影像模組功能，在頁面底部，系統按照時間軸的方式，給出了從2006—2020年的各年份不同時段影像。為了能反映黃河入海口最新侵蝕淤積變化特徵，在選擇影像時，首先要保證影像包括完整的黃三角入海口範圍，同時還要兼顧考慮天地圖所提供的衛星影像清晰程度，保證影像所展示的地物清晰可辨[5]。因此，擬選擇2014年和2019年2個時間節點的影像。因天地圖所提供的衛星影像未標明具體拍攝時間，無法判斷海水漲落潮中間線位置，經多次對前後時間段影像的對比，最終選擇了2014年6月和2019年11月2個時間節點的影像資料，如圖2所示。
圖2不同年份影像圖對比
選擇影像範圍時，需要提前標記好沙嘴1、2兩處特徵地物，兩處特徵地物範圍之內要基本包含清水溝流路入海口範圍，標記好特徵地物後，2個時間節點的影像即可以隨意縮放，只要兩處特徵地物均包括在最終擷取的影像內即可。
2.2影像處理
在天地圖線上地圖中，選擇“工具”中的測面功能，該功能可以實現在任意間距下，透過點選特定地物的邊界，最終達到一個閉合的迴路，實現對點選範圍自動擬合進行面積計算，計算的結果為經過比例尺換算後的面積，是選取範圍的真實實際面積。在點選擬計算的特徵地物面積時，可以按照需求，隨時在已有點之間增加點或刪除點，確保對地物範圍的完整選取，以實現面積計算的更加準確[6]。本次點選的範圍，主要包括清水溝流路入海口沙嘴所在的地區，包括沙嘴1和沙嘴2。在天地圖影像地圖下，儘量放大地圖影像，以清晰海岸線範圍，同時在點選時，儘量縮小每2個點之間的間距，在海岸線曲折變化的地段，儘量完整反映地段的真實面貌。開始點選之前，預先選定相同的起始點和終止點，以保證2次的面積有對比性，最終根據天地圖自動擬合計算的面積，即可判斷2014年和2019年底2個時間節點的面積差值。天地圖計算面積過程如圖3所示。
圖3天地圖計算面積過程
3、面積計算結果分析
在分別對2014年6月和2020年1月衛星影像進行清水溝流路入海口範圍點選後，根據天地圖所提供的面積計算結果顯示，2014年6月清水溝流路入海口特定範圍面積為410km2,2020年1月底該範圍面積為425km2,5a間該範圍增加了15km2，相當於每年增加3km2。從計算結果可以看出，近幾年來，河口沙嘴的淤積速率相對減慢。另有研究表明，清水溝流路河口年造陸速率為-10.88km2,2010—2015年的年造陸速率為10.46km2，基本處於均衡狀態，表明黃三角入海口近15a來，陸地面積基本處於平衡狀態，入海口沙嘴呈現侵蝕和淤積交替進行的狀態，陸地面積總體變化不大。
4、結論
(1)天地圖從2010年開始執行以來，集成了海量基礎地理資訊資源，以向量、影像、三維3種模式進行全方位、多角度的展現。其中中國區域內的資料尤為詳盡，超過了目前所有其他地圖服務網站。尤其是近2a來，上線的地圖資料已經實現了按月更新，極大地方便了企業和個人使用者的資料需求，伴隨著地圖開發應用的不斷深入，其應用前景將會非常廣闊。
(2)受上游生態環境的大力改善，以及小浪底調水調沙等因素的影響，黃河入海口年入海水沙逐漸達到穩定狀態，入海口處侵蝕與淤積基本處於動態平衡狀態。
(3)黃河三角洲是黃河流域生態保護與高質量發展的重要組成，研究三角洲地區海岸帶變遷對於保護海岸帶地質環境，促進海岸帶合理開發利用具有重要意義。本次工作受限於地圖精度限制，未考慮海水漲落潮對海岸線的影響，海岸帶淤積速率計算結果存在一定偏差，但總體上能夠反映當前河口區海岸帶的淤積狀況。
